JP2011500385A - ストリップの巻回によって導電性インサートを有するタイヤを製造する方法 - Google Patents

Abstract

境を接して連続したストリップを所望の輪郭形状に適したピッチ及びターン数で回転型に巻き付けることによってタイヤ（１）を製造する方法であって、サブレーヤ（１３）を形成するようになったストリップをクラウン補強ベルトを形成するプライ（１５）に張り付けるステップを有し、トレッドの第１の部分（１１Ａ）を形成するようになった１つ又は２つ以上のストリップを張り付けるステップを有し、かかるストリップは、生タイヤの一方の側部に軸方向に位置決めされ、１つ又は２つ以上のストリップは、電気の不良導体であるゴム材料で作られており、インサート（１０）を形成するようになったストリップを張り付けるステップを有し、ストリップは、少なくとも１つの半径方向内側のターン（１００）がサブレーヤ（１３）と接触関係をなすように張り付けられ、ストリップは、電気の良導体であるゴム材料で作られている方法。サブレーヤを形成するストリップが巻き付けられているときに局所化ピッチギャップ（１３０）が局所的に作られ、ピッチオフセットは、ターンを境を接して連続したものにしないようインサート（１０）の半径方向内側部分と一線をなして軸方向に位置決めされる。

Description

本発明は、タイヤ製造分野に関する。特に、本発明は、主要充填剤として、非導電性充填剤、例えばシリカ又は少量のカーボンブラック充填剤を含有したコンパウンドを含む数種類のコンパウンドを有するタイヤによる静電放電の流れに関する公知の問題に取り組んでおり、これらコンパウンドのうちの少なくとも２つは、トレッドを構成する。

この問題は、これに対して提供された解決策と共に、一例として欧州特許第６５８４５２号明細書に開示されており、この欧州特許は、トレッドがシリカを主成分とするコンパウンドで作られたタイヤを記載している。この欧州特許の開示内容によれば、導電性ゴムのバンドが、タイヤの周囲に沿ってぐるりと全体にわたって延び、このバンドは、トレッドの外面をクラウンプライに連結しており、クラウンプライの導電率は、エラストマーマトリックス中のカーボンブラックの存在によって得られる。

欧州特許第１１０３３９１号明細書は、電気の導体ではなく、高い安定化動作温度で走行しがちなタイヤ、例えば、重量物運搬車両又は高速車両に取り付けられるタイヤの場合にはしばしばそうであるように、カーカス補強材の上に位置するゴムコンパウンドの数個の層を有するタイヤの場合を記載している。この欧州特許の開示内容によれば、トレッドの非導電性層の各々を貫通して、円周方向インサートが設けられており、この円周方向インサートは、トレッドを構成する材料が流れる流れ中に位置決めされたノズルを用いて同時押出し作業中に導入される。このインサートは、導電性材料で作られており、このことは、静電荷が、路面と接触状態にあるトレッドの表面から同様に電気の導体であるコンパウンドで被覆されている補強ベルトまで流れることを意味している。

図１は、欧州特許第１１０３３９１号明細書に記載されているようなタイヤの概略断面を示しており、このタイヤは、外部トレッド、内部トレッド及びサブレーヤ（下層）を有し、外部トレッド及び内部トレッドは、一緒になった状態で、トレッドという一般的な名称に属する。これら異形製品は、クラウン補強ベルト（１４，１５，１６）の頂部上に半径方向に張り付けられる。一般的に言って、目的がトレッドを構成するコンパウンドとクラウン補強ベルトを形成するプライとの相互付着を促進することにあるサブレーヤは、トレッドを形成するゴムの塊の厚さ及び堆積と比較して、小さな厚さ及び小さな体積の平べったい物体である。トレッド（内部トレッド１２及び外部トレッド１１）は、電気の不良導体であるゴムコンパウンドで作られている。トレッドの外面とクラウン補強プライとの間の電気的接続を提供するよう円周方向インサート１０がトレッドを貫通している。

「電気の不良導体である材料」という表現は、抵抗率が１０⁸オーム／ｃｍ以上である材料を意味している。これら材料は、タイヤ内部においてこれらに割り当てられた機能に適した弾性を有し、一般的に言って、シリカを主成分とする充填剤で補強されたゴムコンパウンドで作られている。

同様に、「電気の導体である材料」という表現は、抵抗率が１０⁶オーム／ｃｍ未満である材料を意味している。一般的に言って、これら材料は、炭素充填剤で補強されたゴムコンパウンドで作られている。

サブレーヤ１３が電気の導体であるゴム材料で作られている場合、インサート１０を半径方向に延ばしてクラウンベルトの補強プライに到達させることは不要である。そうではない場合、サブレーヤ１３がそれ自体電気の導体ではないゴム材料で作られている場合、インサートがサブレーヤを半径方向に貫通するようにすることが必要である。

本発明は、特に、ゴムのストリップを円筒形又は円環状回転型に巻き付けることにより製造されるタイヤに関する。

この製造方法により、所望の横方向輪郭形状を得るよう境を接して連続した又は境を接して連続していないターンをタイヤの回転軸線に平行な横方向に所与のピッチで且つ所与の数のターンで連続的に巻き付けることにより特別なアーキテクチャを達成することができる。

理解されるように、トレッドの形成は、多くの別々のステップに分解可能であり、これらステップは、
‐サブレーヤ１３を形成する連続ストリップを、クラウン補強ベルトを形成するプライ１５に多数回にわたり（多くのターンで）巻き付けることにより連続ストリップを張り付けるステップを含み、一般的に言って、ストリップのちょうど１つ分の厚さで十分であり、これにより、ターンを境を接して連続して又は非常に僅かなオーバーラップの状態で張り付けることができ、
‐トレッドの第１の部分（１１Ａ）を形成するようになった１つ又は２つ以上のストリップを多数回にわたり（多くのターンで）巻くことによって１つ又は２つ以上のストリップを張り付けるステップを含み、これらは、生タイヤの一方の側部に軸方向に配置され、かかる１つ又は２つ以上のストリップは、トレッドの第１の側方部分（１１Ａ）を構成するよう電気の不良導体であるゴム材料で作られ、
‐インサート（１０）を形成するようになったストリップを数回（数個のターンで）巻くことによりかかるストリップを張り付けるステップを含み、このストリップは、少なくとも１つの半径方向内側ターン（１００）がサブレーヤ（１０）と接触関係をなすように張り付けられ、このストリップは、電気の導体であるゴム材料で作られ、
‐トレッドの第２の部分（１１Ｂ）を形成する１つ又は２つ以上のストリップを数回（数個のターンで）巻くことによりかかる１つ又は２つ以上のストリップを張り付けるステップを含み、この第２の部分は、インサートの他方の側に軸方向に位置する。

サブレーヤそれ自体が電気の導体ではない材料で作られている場合（これにより、タイヤの前方運動を妨害する力を減少させる目的で技術的選択がなされている場合、そのようになっていることがよく分かる）、サブレーヤを２つの部分１３Ａ，１３Ｂ（図示せず）の状態で張り付けてインサートコンパウンドのストリップをこれら部分相互間に配置してサブレーヤを貫通する電気的連続性を達成できるようにすることが必要である。

これら別々の作業の各々は、それ自体、要素的シーケンスに分解可能であり、かかる要素的シーケンスでは、ストリップ張り付けツールを選択して準備し、受け入れ面を回転させ、所望数のターンを達成することによってストリップを張り付け、受け入れ面の回転を止めることによって張り付けを中断し、最後に張り付けツールを引っ込めることが必要である。

欧州特許第６５８４５２号明細書 欧州特許第１１０３３９１号明細書

したがって、種々の製品又は物体の張り付け回数を増大させると、要素的シーケンスの数が増大し、タイヤ成型機械の出力全体に悪影響が生じる。

本発明の目的は、サブレーヤが電気の導体ではない材料で作られている場合、インサートを巻回によって張り付ける場合の問題に対する有利な解決策を提供することにある。

本発明によれば、インサートを形成するターンの半径方向内側部分と一線をなして軸方向に位置するターンが境を接して連続することがないようにすることによりストリップ張り付けツールのサイクルを中断しないでサブレーヤを張り付けることができる。この方法は、サブレーヤを方法するストリップのピッチオフセットが曲線的に作られるということを特徴としている。このピッチオフセットは、ターンをこの正確な箇所において境を接して連続したものにしないようインサートの半径方向内側部分と一線をなして軸方向に位置決めされる。

加硫作業中、インサートコンパウンドは、サブレーヤの２つの境を接して連続していないターン相互間の空のままになっている空間に入ってクラウン補強プライに接触する。したがって、路面と接触状態にあるインサートの半径方向外側部分とクラウン補強プライとの間に導電性経路が作られ、その結果、静電荷がリムに取り付けられているタイヤを通って自由に流れることができるようになっており、このタイヤリムは、それ自体、車両に取り付けられている。

かくして、本発明により、電気の不良導体である材料で作られていて、電気の導体であるゴム材料で作られているインサートを貫通させるトレッド及びサブレーヤを形成するのに必要な要素的シーケンスの数を減少させることができる。具体的に説明すると、ストリップを単一ステップで連続的に巻回することによりサブレーヤを形成することができ、この場合、インサートを張り付けるためにプロセスを中断する必要はない。

以下の説明は、本発明の特定の一実施形態を示しており、図１〜図８を参照して行われる。

サブレーヤ及びインサートを有するタイヤの断面図である。 ストリップを巻回することによって作られ、静電荷の導体であるサブレーヤを有する生タイヤの断面図である。 本発明の方法に従って製造されたタイヤの断面図である。 本発明の方法に従って製造された生タイヤの概略切除斜視図である。 本発明の方法に従って製造された生タイヤの概略切除斜視図である。 本発明のピッチオフセットの考えられる実施形態を示す図である。 本発明のピッチオフセットの考えられる実施形態を示す図である。 本発明のピッチオフセットの考えられる実施形態を示す図である。

図１は、カーカス補強プライ１７を有するタイヤ１の断面図であり、このカーカス補強プライの上には、クラウン補強プライ１４，１５，１６を構成するひとまとまりのプライが載っており、その上には、サブレーヤ１３、内部トレッド１２及び外部トレッド１１が張り付けられている。

このタイヤは、上述の欧州特許第１１０３３９１号明細書に記載された方法と同様な公知の方法を用いて製造されている。この方法によれば、種々のゴム異形物を押出しツール上に形成し、これら押出しツールは、所望の最終輪郭形状を備えた複合ゴム材料のバンドを送り出す。同様に公知である方法に従って、連続バンドを所与の長さの小片に切断し、これら小片をクラウン補強プライが既に張り付けられている回転型に巻き付ける。

図２は、公知のストリップ巻回方法に従って製造された生タイヤの断面図である。横方向輪郭形状の所望の形態を再構成するようストリップを所与のピッチ及び所与の巻き数でターンをなして、一般に境を接して連続したターンをなして回転型（図示せず）に巻き付ける。このようにするため、ストリップを送り出す手段の横方向移動速度と回転型の回転速度を組み合わせて合うようにする。

回転型は、まさに容易には、円筒形又はドーナツ形状のものであるのが良い。カーカス補強プライ１７は、クラウンベルトプライを構成する補強プライ１４，１５，１６で覆われている。これらプライは、カーカス補強プライ１７と一緒になって、電気の導体であるゴムコンパウンドで被覆された金属補強材として形成される。カーカス補強プライ１７は、クラウン領域をタイヤの下方領域に連結している。

サブレーヤ１３は、半径方向外部に位置する最後のクラウン補強プライ１５を覆っている。厚さの小さいこのサブレーヤは、縁と縁を突き合わして連続しており（境を接して連続しており）又は非常に僅かなオーバーラップを有するターンを並置したもので形成されている。図２の場合、サブレーヤは、電気の導体である材料で作られている。

それ故、路面と接触状態にあるインサートの外側部分とサブレーヤの内側部分との間に電気経路を構成するために必要なことは、インサート１０のターンがサブレーヤと接触関係をなすことだけである。静電荷は、サブレーヤを経てクラウンベルト、カーカス補強プライ及び下方領域を通ってリムまで流れる。

図３は、本発明の方法に従って製造され、サブレーヤが電気の不良導体であるゴム材料で作られている生タイヤ１の断面図である。サブレーヤは、クラウン補強プライ１５の表面に直接巻き付けられている。

サブレーヤ１３を構成するターンの巻回中、ピッチのオフセット１３０が形成される。このピッチオフセットは、インサート１０と一線をなして軸方向に位置決めされ、その結果、インサート１００のターンのうちの少なくとも１つがサブレーヤの２つのターン相互間に作られているこの隙間１３０を経てクラウン補強プライ１５と接触状態にある。かくして、サブレーヤを形成するストリップの張り付けは、インサートのベースを形成するようになったストリップをクラウン補強プライ１５と接触関係をなして取り付ける目的で中断されるということはない。

また、シャープなオフセットを形成することが可能であり、それにより、図７に示されているような巻線の局所不連続性が生じる。

ピッチオフセットの大きさは、有利には、少なくともストリップの幅の１／２よりも大きく且つこのストリップの幅よりも小さいものであるのが良い。一例を挙げると、幅が２０ｍｍのストリップについて、ピッチオフセットを４０ｍｍにすると、良好な結果が得られた。

走行試験の示すところによれば、カーカス補強プライとインサートとの間にサブレーヤが局所的に存在していないことは、インサートを構成しているコンパウンドが補強プライを構成しているコンパウンドと適合性があれば、タイヤの性能に有害ではなかった。

図４は、サブレーヤの張り付け後における生タイヤを概略的に示している。ピッチオフセット１３０が、インサートと一線をなして半径方向に配置された２つのターン相互間に見える。

切除図である図５も又、生タイヤの種々の押出し異形材を構成するストリップの層の積み重ねを示している。

ピッチオフセットは、ストリップを送り出す手段の横方向移動速度を多少変化させることにより種々の仕方で実現できる。

第１の実施形態によれば、横方向移動速度を回転型の一回転中、２倍にし又はそれどころか３倍にする構成が提供されている。これにより、図６に示されているオフセットのように均一のオフセットが得られる。

また、図７に示されているシフトと同様、非常に急激な横方向シフトを生じさせることができる。

回転型上にストリップを送り出す手段が、未公開の仏国特許出願第０７／０３４３４号明細書に一例として記載されているようなコンパウンドを張り付け面上に直接被着させる押出しノズルを有する組立体で形成されている場合、図８に示されているピッチオフセットと同様なピッチオフセットを得るためには、ストリップを回転型に送り出す手段の横方向移動速度を不変のままにした状態で丸一回転の間、ノズルから出る材料の流れを中断するのが良く、これは容易に実施できる。

Claims (4)

1. 境を接して連続したストリップを所望の輪郭形状に適したピッチ及びターン数で回転型に巻き付けることによってタイヤ（１）を製造する方法であって、
   サブレーヤ（１３）を形成するようになったストリップをクラウン補強ベルトを形成するプライ（１５）に張り付けるステップを有し、
   トレッドの第１の部分（１１Ａ）を形成するようになった１つ又は２つ以上のストリップを張り付けるステップを有し、該１つ又は２つ以上のストリップは、生タイヤの一方の側部に軸方向に位置し、前記１つ又は２つ以上のストリップは、電気の不良導体であるゴム材料で作られており、
   インサート（１０）を形成するようになったストリップを張り付けるステップを有し、該ストリップは、少なくとも１つの半径方向内側のターン（１００）が前記サブレーヤ（１３）と接触関係をなすように張り付けられ、前記ストリップは、電気の良導体であるゴム材料で作られている、方法において、
   前記サブレーヤを形成する前記ストリップが巻き付けられているときにピッチのオフセット（１３０）が局所的に作られ、前記ピッチオフセットは、前記ターンを境を接して連続したものにしないよう前記インサート（１０）の前記半径方向内側部分と一線をなして軸方向に位置決めされる、製造方法。
2. 前記トレッドの第２の部分（１１ｂ）を形成するようになっていて、前記インサート（１０）の他方の側に軸方向に位置決めされる１つ又は２つ以上のストリップを張り付ける追加のステップが実施され、該１つ又は２つ以上のストリップは、電気の不良導体であるゴム材料で作られている、請求項１記載の製造方法。
3. 前記ピッチオフセット（１３０）のところに前記サブレーヤ（１３）を形成する２つの境を接して並んだターンの縁部相互間の距離は、局所的に、前記ストリップの幅の１／２よりも大きい、請求項１又は２記載の製造方法。
4. 前記ピッチオフセット（１３０）のところに前記サブレーヤ（１３）を形成する２つの境を接して並んだターンの縁部相互間の距離は、局所的に、前記ストリップの幅以下である、請求項１〜３のうちいずれか一に記載の製造方法。

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